[发明专利]用于递送微波能量的具有阻抗变换器的电外科仪器

说明书

一种电外科仪器，其用于将具有预定频率的微波能量递送到与所述仪器相接触的生物组织中，其中所述仪器包括第一同轴传输线，所述第一同轴传输线具有连接到其远侧端部的第二同轴传输线，所述第二同轴传输线具有被配置来在所述操作频率下将所述第一同轴传输线的阻抗匹配到所述仪器与所述组织相接触时所述远侧同轴传输线的远侧端部处的负载阻抗的长度和特性阻抗。

发明领域

本发明涉及一种电外科仪器，其用于将微波频率能量递送到与仪器相接触的组织中。本发明还涉及一种制造这种仪器的方法。

电外科仪器的主要用途可以是用于止血，在这种情况下，装置可用于使血管预凝结或者用于一旦发生流血就使血管凝结。装置的主要目的可在于在胃肠道中使用，但是也可以或可替代地在身体的其他部位中使用。装置也可以或可替代地用于消融病灶，并且对于消融位于器官表面上的病灶可特别有用。

发明背景

电外科仪器是用于将微波频率电磁能量递送到生物组织以用于诸如对组织进行切割、凝结或消融等目的的仪器。

生物组织的凝结在手术期间主要有助于例如在手术期间已经切割组织之后使组织停止流血(止血)。组织的消融在手术期间有助于移除/破坏组织，例如肿瘤或病灶。

可用于将微波频率能量递送到生物组织中以用于这些目的的电外科仪器是已知的并且在过去已经用于外科手术。然而，发明人已经意识到，可将微波频率能量递送到组织中的现有电外科仪器无法容易地用于提供微波能量到局部化区域中的组织中的受控递送，所述受控递送在许多手术情形中将是有用的，例如在使血管凝结或消融胃肠(GI)道中的小肿瘤或病灶时。

发明概述

发明人已经意识到，需要一种电外科仪器，其可用于例如在胃肠(GI)道中以局部化方式提供微波频率能量到与所述仪器相接触的组织中的受控递送，以用于例如使所述组织凝结或消融所述组织的小区域的目的。

发明人已经意识到，实现微波频率能量到局部化区域的组织中的受控递送的有利方式将是通过抵靠组织按压同轴传输线(例如，同轴电缆)的暴露端部来从所述同轴传输线的所述暴露端部将微波频率电磁能量直接联接到所述组织。发明人已经意识到，以此方式递送到组织中的能量将局部化到所述组织的与所述同轴传输线的所述暴露端部相邻且关于所述同轴传输线的中央轴线对称的区域中。微波频率能量到组织中的这种局部化递送可产生例如这个局部化区域中的组织的受控凝结或局部化消融。

然而，发明人已经意识到，与同轴传输线的暴露端部相接触的生物组织相对于所述同轴传输线的阻抗而言对微波频率能量将存在低阻抗(例如，同轴传输线的阻抗的1/6)，并且因此所述同轴传输线与所述生物组织之间将存在显著的阻抗失配。这种阻抗失配将导致微波频率能量的显著比例在所述同轴传输线与所述组织之间的界面处反射，这将限制仪器的效率并且可能阻止足够的微波能量被递送到所述组织。

发明人已经意识到，此阻抗失配问题可通过以下方式来克服：在所述同轴传输线的所述暴露端部处提供阻抗变换器，以便将所述同轴传输线的阻抗更好地匹配到正被凝结的组织的阻抗，使得微波频率能量被有效联接/递送到所述组织而无所述能量的显著反射。

发明人已经意识到，这可在实践中通过以下方式来实现，同时仍达到从同轴传输线的暴露端部将能量直接联接到组织的优点：以联接到所述第一同轴传输线的远侧端部的另外同轴传输线的形式提供阻抗变换器，其中所述另外同轴传输线具有被配置来在所述仪器的所期望操作频率下将所述第一同轴传输线的阻抗更好地匹配到将要凝结的组织的阻抗的长度和特性阻抗。

发明人已经意识到，在这种配置下，能量可被直接联接/递送到与所述电外科仪器相接触的局部化组织区域以实现微波频率能量到所述组织的可控局部化递送，并且递送到所述组织的能量的量可通过由所述另外同轴传输线提供的更好的阻抗匹配来增加。